Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
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Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
Versuchsbetrieb mit Sedimentmischungen aus Kunststoffgranulaten
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In gegenständlichen morphologischen Flussmodellen wird das Natursediment häufig durch Kunststoffgranulate nachgebildet. Für den Umgang mit homogenem Material liegen gute Erfahrungen zum Laboralltag vor. Neuerdings werden Flussmodelle zur Nachbildung weitgestufter Kornverteilungen mit Mischungen aus Granulaten unterschiedlicher Dichte betrieben. Dazu sind neue Verfahren und Geräte für das Wasserbaulabor zu entwickeln. Optische Verfahren können für eine Überprüfung der Mischungsverhältnisse verwendet werden. Die Vermessung der Modelltopographien stellte ein ungeahntes Problem dar, da die gängigen Laserscanner nicht in der erforderlichen Genauigkeit bei halbtransparenten Kunststoffen arbeiten, so dass photogrammetrische Methoden besser geeignet sind. Die verwendeten Sedimentmischungen müssen nach einem Versuch wieder getrennt werden. Ein modifizierter Gegenstrom-Sichter wurde entwickelt, welcher die Kunststoffgranulate mit einer hohen Trennschärfe separieren kann.
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In gegenständlichen morphologischen Flussmodellen wird das Natursediment häufig durch Kunststoffgranulate nachgebildet. Für den Umgang mit homogenem Material liegen gute Erfahrungen zum Laboralltag vor. Neuerdings werden Flussmodelle zur Nachbildung weitgestufter Kornverteilungen mit Mischungen aus Granulaten unterschiedlicher Dichte betrieben. Dazu sind neue Verfahren und Geräte für das Wasserbaulabor zu entwickeln. Optische Verfahren können für eine Überprüfung der Mischungsverhältnisse verwendet werden. Die Vermessung der Modelltopographien stellte ein ungeahntes Problem dar, da die gängigen Laserscanner nicht in der erforderlichen Genauigkeit bei halbtransparenten Kunststoffen arbeiten, so dass photogrammetrische Methoden besser geeignet sind. Die verwendeten Sedimentmischungen müssen nach einem Versuch wieder getrennt werden. Ein modifizierter Gegenstrom-Sichter wurde entwickelt, welcher die Kunststoffgranulate mit einer hohen Trennschärfe separieren kann.
Anpassung des Hochwasserschutzes am linken Weserufer an der Stadtstrecke in Bremen
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Die Stadtstrecke in Bremen, ursprünglich ein Hochwasserschutzprojekt, umfasst die Umgestaltung des stadtbremischen linken Weserufers auf knapp 2 km. Neben dem Hochwasserschutz sind an dieser städtebaulich exponierten Strecke auch die Schaffung einer stadträumlichen Kante mit gehobener Aufenthaltsqualität und der Ausbau der Nahmobilität vorgesehen. Vorgestellt werden Aspekte und Lösungen des Vorplanungsprozesses.
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Die Stadtstrecke in Bremen, ursprünglich ein Hochwasserschutzprojekt, umfasst die Umgestaltung des stadtbremischen linken Weserufers auf knapp 2 km. Neben dem Hochwasserschutz sind an dieser städtebaulich exponierten Strecke auch die Schaffung einer stadträumlichen Kante mit gehobener Aufenthaltsqualität und der Ausbau der Nahmobilität vorgesehen. Vorgestellt werden Aspekte und Lösungen des Vorplanungsprozesses.
Verluste und Auslegung von Schrägrechen anhand ethohydraulischer Studien
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2020)
Als mögliche Lösung zur Herstellung des Fischschutzes und der Durchgängigkeit an Wasserkraftwerken hat sich der schräg angeströmte Horizontalstabrechen, hier als Schrägrechen bezeichnet, inzwischen bewährt. Nun wurden anhand wissenschaftlicher Labor- und Feldstudien die Ermittlung der hydraulischen Verluste, d. h. Rechenverluste, am Schrägrechen und die hydraulischen Signaturen, welche durch den Rechen hervorgerufen werden, untersucht. Die Schutz- und Leitwirkung auf abwandernde Lachssmolts und Aale konnte daran anknüpfend in ethohydraulischen Studien für unterschiedliche Rechenparameter ermittelt werden.
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Als mögliche Lösung zur Herstellung des Fischschutzes und der Durchgängigkeit an Wasserkraftwerken hat sich der schräg angeströmte Horizontalstabrechen, hier als Schrägrechen bezeichnet, inzwischen bewährt. Nun wurden anhand wissenschaftlicher Labor- und Feldstudien die Ermittlung der hydraulischen Verluste, d. h. Rechenverluste, am Schrägrechen und die hydraulischen Signaturen, welche durch den Rechen hervorgerufen werden, untersucht. Die Schutz- und Leitwirkung auf abwandernde Lachssmolts und Aale konnte daran anknüpfend in ethohydraulischen Studien für unterschiedliche Rechenparameter ermittelt werden.
Sandspeicherdämme für die Wasserversorgung im erosionsreichen Eritrea
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Noch immer gibt es weltweit viele Regionen, in denen Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben – so etwa im Begu-Tal im Inland des ostafrikanischen Landes Eritrea. Technik ohne Grenzen e. V. und das lokale Water Resource Department arbeiten daher an einer nachhaltigen Lösung, um die kritische Wassersituation vor Ort zu entspannen: ein Wasserspeicher, der auf der bewährten Sandspeichertechnik beruht, aber in dieser Größenordnung und Form noch nie umgesetzt wurde. Die vielen Hürden werden dabei in enger Zusammenarbeit mit der lokalen Bevölkerung genommen.
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Noch immer gibt es weltweit viele Regionen, in denen Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben – so etwa im Begu-Tal im Inland des ostafrikanischen Landes Eritrea. Technik ohne Grenzen e. V. und das lokale Water Resource Department arbeiten daher an einer nachhaltigen Lösung, um die kritische Wassersituation vor Ort zu entspannen: ein Wasserspeicher, der auf der bewährten Sandspeichertechnik beruht, aber in dieser Größenordnung und Form noch nie umgesetzt wurde. Die vielen Hürden werden dabei in enger Zusammenarbeit mit der lokalen Bevölkerung genommen.
Verbesserung des Prozessverständnisses der Kraftwerkspassage von Aalen durch neuartige Ansätze
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Die Passage einer Wasserkraftanlage kann bei abwärts wandernden Fischen zu schweren Schäden führen, welche beispielsweise durch Rechen und Bypässe, fischangepasstes Turbinenmanagement und fischangepasste Turbinen reduziert werden können. Es werden zwei Ansätze dargestellt, die das Prozessverständnis während der Kraftwerkspassage verbessern können. Beide Ansätze bieten die Möglichkeit, die Auswirkungen von Wasserkraftanlagen auf abwandernde Aale besser zu verstehen und diese in der Bemessung und Planung von Wasserbauwerken zu berücksichtigen.
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Die Passage einer Wasserkraftanlage kann bei abwärts wandernden Fischen zu schweren Schäden führen, welche beispielsweise durch Rechen und Bypässe, fischangepasstes Turbinenmanagement und fischangepasste Turbinen reduziert werden können. Es werden zwei Ansätze dargestellt, die das Prozessverständnis während der Kraftwerkspassage verbessern können. Beide Ansätze bieten die Möglichkeit, die Auswirkungen von Wasserkraftanlagen auf abwandernde Aale besser zu verstehen und diese in der Bemessung und Planung von Wasserbauwerken zu berücksichtigen.
Workshop zur Maßnahmenplanung und -umsetzung an großen Wasserkraftanlagen im Donaueinzugsgebiet
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Die Umsetzung der WRRL bedeutet an großen Flüssen eine beachtliche Herausforderung. Die Ziele können nur gemeinsam unter Einbindung aller Interessensvertreter erreicht werden. Wasserkraftunternehmen an den großen Gewässern im Donaueinzugsgebiet organisierten dazu im Jahr 2019 den Workshop „Ökologie und Wasserkraft an großen Gewässern“ mit Vertretern von Behörden, Universitäten, Planungsbüros und Fischereiverbänden mit dem Ziel, ein gemeinsames Verständnis hinsichtlich erfolgsversprechender Maßnahmen an großen Wasserkraftanlagen an großen Gewässern im Donaueinzugsgebiet zu entwickeln.
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Die Umsetzung der WRRL bedeutet an großen Flüssen eine beachtliche Herausforderung. Die Ziele können nur gemeinsam unter Einbindung aller Interessensvertreter erreicht werden. Wasserkraftunternehmen an den großen Gewässern im Donaueinzugsgebiet organisierten dazu im Jahr 2019 den Workshop „Ökologie und Wasserkraft an großen Gewässern“ mit Vertretern von Behörden, Universitäten, Planungsbüros und Fischereiverbänden mit dem Ziel, ein gemeinsames Verständnis hinsichtlich erfolgsversprechender Maßnahmen an großen Wasserkraftanlagen an großen Gewässern im Donaueinzugsgebiet zu entwickeln.
Aktives Flächenmanagement zur Vorbereitung von Fließgewässerrenaturierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
Maßnahmen zur Renaturierung von Fließgewässern benötigen Flächen, die im Regelfall Nutzungen zugeführt sind. Vorausschauendes Flächenmanagement sowie Kooperation und partizipatives Vorgehen sind hier notwendig, um die Belange der Grundstückseigentümer aufgreifen zu können und die benötigten Flächen verfügbar zu machen. Am Beispiel vom Vorpommern wird dieses prospektive und stategische Flächenmanagement vorgestellt.
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Maßnahmen zur Renaturierung von Fließgewässern benötigen Flächen, die im Regelfall Nutzungen zugeführt sind. Vorausschauendes Flächenmanagement sowie Kooperation und partizipatives Vorgehen sind hier notwendig, um die Belange der Grundstückseigentümer aufgreifen zu können und die benötigten Flächen verfügbar zu machen. Am Beispiel vom Vorpommern wird dieses prospektive und stategische Flächenmanagement vorgestellt.
Fließgewässerentwicklung mit dem Aller-Projekt
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Mit dem Naturschutzprojekt „Das Aller-Projekt – Lebensräume verbinden – Biologische Vielfalt erhöhen“ wurden im Einzugsgebiet der Aller in den oft degradierten Fließgewässern wieder Lebensräume entwickelt, die Artenvielfalt erhöht sowie die Bevölkerung durch Öffentlichkeitsarbeit und Umweltbildung für die biologische Vielfalt sensibilisiert.
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Mit dem Naturschutzprojekt „Das Aller-Projekt – Lebensräume verbinden – Biologische Vielfalt erhöhen“ wurden im Einzugsgebiet der Aller in den oft degradierten Fließgewässern wieder Lebensräume entwickelt, die Artenvielfalt erhöht sowie die Bevölkerung durch Öffentlichkeitsarbeit und Umweltbildung für die biologische Vielfalt sensibilisiert.
Hydraulische Auslegung eines Trennbauwerks mit schießender Anströmung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2020)
Starkniederschläge führen vermehrt in urbanen Regionen zu gravierenden Hochwasserschäden. Trennbauwerke, die einen Großteil des Abflusses über eine Entlastungsleitung ableiten, können gerade in dicht besiedelten Gebieten eine Lösung darstellen. Eine schießende Anströmung, komplexe dreidimensionale Strömungszustände im Einlaufbereich sowie die Berücksichtigung der Verluste und potenzielle Verlegung der Rechenanlage durch Treibgut erfordern für das beschriebene Projekt physikalische Modellversuche zur Bestimmung des Abführungsvermögens.
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Starkniederschläge führen vermehrt in urbanen Regionen zu gravierenden Hochwasserschäden. Trennbauwerke, die einen Großteil des Abflusses über eine Entlastungsleitung ableiten, können gerade in dicht besiedelten Gebieten eine Lösung darstellen. Eine schießende Anströmung, komplexe dreidimensionale Strömungszustände im Einlaufbereich sowie die Berücksichtigung der Verluste und potenzielle Verlegung der Rechenanlage durch Treibgut erfordern für das beschriebene Projekt physikalische Modellversuche zur Bestimmung des Abführungsvermögens.
